案例二試驗結果

第二處試驗工址係位於北部某輸水隧道建造計畫邊坡工程，目 前已完工。該邊坡擋土牆長約 100m，高約 4m，採懸臂式鋼筋混 凝土牆設計形式，施工方法採分塊澆置，每塊混凝土牆寬度約 6m，

分塊接縫位置以 PVC 止水帶及保力龍板等材料填塞，混凝土設計 強度為 210kg/cm²。

圖 4-14 為邊坡擋土牆標準斷面圖，牆高（H）為 4m，牆厚（S）

約自 60cm（底端）至 30cm（頂端），該牆填方側設計 30cm 厚 的礫石透水層，並裝設直徑 10cm 排水管穿透擋土牆，排水管縱橫 間距為 150cm。斷面圖顯示擋土牆底部位置附近（標示為 L3），

除正面表層鋼筋外，鄰近背面共有三層鋼筋，表層鋼筋保護層厚約 8cm，鋼筋間距為 30cm。

本案例擋土牆表面有石灰質裝飾材料，外觀參見照片 4-5，表 面具縱橫交錯溝槽且平坦度極差，故無法進行敲擊回音法試驗，僅 能進行透地雷達試驗工作。透地雷達試驗位置離地面高約 80cm 處，測線長度為 48m，以 900MHz 天線及 400MHz 天線進行資料 蒐集，照片 4-6 為透地雷達試驗過程。該位置擋土牆厚度經實際量 測約為 50cm。

圖 4-14 案例二擋土牆標準設計圖

照片 4-5 案例二擋土牆外觀

照片 4-6 案例二透地雷達試驗過程

圖 4-15 為 900MHz 天線檢測資料，水平軸表示測線距離，單 位為 m，縱軸表示深度，單位為 cm。雷達波反射資料顯示，深度 約 20cm 以下，反射能量相當小，顯示混凝土介質相當均勻，無明 顯空洞位置，且無第二層鋼筋反射訊號。在深度 20cm 以內，出現 近似等間距之雙曲線訊號，其應為鋼筋反射訊號，訊號平均間距約 為 28.3cm。但上述雙曲線個別出現深度位置差異頗大，雖測線中 大部分雙曲線頂點約位於深度 8 至 10cm 處，但在測線距離 7 至 11m、34 至 40m 等範圍內，雙曲線頂點約位於深度 3 至 5cm 處；

上述資料顯示鋼筋保護層厚度變化較大，局部範圍鋼筋保護層厚度 可能較為不足。另於測線距離 34 至 40m 範圍內，雙曲線強度偏 低，與其餘位置明顯不同。根據國外應用經驗，此現象可能與鋼筋

腐蝕有關，惟目前尚無實證資料。

圖 4-15 案例二透地雷達檢測資料（900MHz）

圖 4-16 為 400MHz 天線檢測資料，水平軸表示測線距離，單 位為 m，縱軸表示深度，單位為 cm。雷達波反射資料顯示在深度 50cm 以內，出現近似等間距雙曲線訊號，其應為鋼筋繞射訊號，

該訊號平均間距約為 29.6cm，但個別訊號出現深度位置差異較 大，雖測線中大部分雙曲線頂點約位於深度 8 至 15cm 處，但在測 線距離 7 至 13m、34 至 42m 等範圍內，雙曲線頂點約位於深度 5 至 8cm 處；上述資料與 900MHz 天顯檢測資料相當一致，顯示鋼 筋保護層厚度變化較大，局部範圍鋼筋保護層厚度可能較為不足。

另於測線距離 34 至 41m 範圍內，雙曲線強度亦偏低，與其餘位 置明顯不同。另在測線距離 10 至 16m 範圍內，水平一致性反射 訊號，深度約為 60cm，且似乎在深度方向出現重複反射現象，該 反射訊號之代表深度應為擋土牆厚度。測線其他距離位置亦有相似 水平反射訊號，惟反射強度低，較不易辨認，推估大部分擋土牆背 填完整，並無明顯空洞或積水。

圖 4-16 案例二透地雷達檢測資料（400MHz）

第 三 節 案 例 三 試 驗 結 果

第三處試驗工址係位於北部某快速道路建造計畫邊坡工程，目 前已完工。該邊坡擋土牆長約 100m，高約 4m，採懸臂式鋼筋混 凝土牆設計形式，分塊接縫位置以 PVC 止水帶等材料填塞，混凝 土設計強度為 210kg/cm²。

圖 4-17 為邊坡擋土牆標準斷面圖，牆高（H）為 9m，牆厚（S）

約自 110cm（底端）至 30cm（頂端），正面表層鋼筋保護層厚約 8cm，間距為 10cm，背面鋼筋間距為 20cm。該牆填方側設計 30cm 厚的礫石透水層，並裝設排水管穿透擋土牆，排水管間距約為 150cm。擋土牆表面有預力鋼鍵錨頭保護措施，間距為 2m，外觀 參見照片 4-7。

擋土牆混凝土表面極為完整且平坦，故同時進行透地雷達試驗 及敲擊回音法試驗工作。透地雷達試驗測線長度為 60m，以 900MHz 天線及 400MHz 天線進行資料蒐集，測線高程位置極為 接近擋土牆頂部，位於預力鋼鍵錨頭上方，並由實際量測排水管深 度預估該處擋土牆厚度約為 50cm。照片 4-8 為透地雷達試驗過 程。敲擊回音法試驗工作共完成兩處位置試驗，試驗位置位於相鄰 預力鋼鍵錨頭中間。

圖 4-17 案例三擋土牆標準設計圖

照片 4-7 案例三擋土牆外觀

照片 4-8 案例三透地雷達試驗過程

圖 4-18 為 900MHz 天線檢測資料，水平軸表示測線距離，單 位為 m，縱軸表示深度，單位為 cm。雷達波反射資料顯示，深度 約 10cm 以下，反射能量相當小，顯示混凝土介質相當均勻，無明 顯空洞位置，亦無第二層鋼筋反射訊號。在深度 10cm 以內，出現 近似等間距之雙曲線訊號，其應為鋼筋反射訊號，訊號平均間距約 為 10.1cm。但上述雙曲線個別出現深度位置差異頗大，雖測線中 大部分雙曲線頂點約位於深度 5 至 8cm 處，但在測線距離 5 至 6m、30 至 46m、54 至 60m 等範圍內，雙曲線頂點約位於深度 3 至 5cm 處；上述資料顯示鋼筋保護層厚度變化較大，局部範圍鋼 筋保護層厚度可能較為不足。另於測線距離 32 至 40m 範圍內，

雙曲線強度偏低，與其餘位置明顯不同。根據國外應用經驗，此現 象可能與鋼筋腐蝕有關，惟目前尚無實證資料。

圖 4-18 案例三透地雷達檢測資料（900MHz）

圖 4-19 為 400MHz 天線檢測資料，水平軸表示測線距離，單 位為 m，縱軸表示深度，單位為 cm。雷達波反射資料顯示在深度 50cm 以內，出現近似等間距雙曲線訊號，其應為鋼筋繞射訊號，

該訊號平均間距約為 10.2cm，鋼筋保護層厚度均在 5 至 8cm 左 右。另於測線距離 6 至 27m、40 至 46m 範圍內，水平一致性反 射訊號相當明顯，深度約為 55 至 60cm，但並無明顯重複反射現 象，該反射訊號之代表深度應為擋土牆厚度。測線其他距離位置亦 有相似水平反射訊號，惟反射強度低，較不易辨認，推估大部分擋 土牆背填完整，並無明顯空洞或積水。

另於測線距離約為 58 至 60m 範圍內，在深度約 50cm 處，出 現疑似鋼筋繞射訊號，由於其出現位置與第一層鋼筋位置一致，故 推估其為第一層鋼筋的重複反射波，並非第二層鋼筋真實繞射波。

圖 4-19 案例三透地雷達檢測資料（400MHz）

現地敲擊回音法試驗共進行兩處位置，擋土牆厚度試驗首先採 9mm 鋼珠進行敲擊及資料蒐集，累積數次資料後歸納發現：因敲 擊能量過小，波形記錄中並無任何明顯反射訊號，僅殘存極低頻雜 訊。後改採手錘進行敲擊，方得較明顯且可信度高之反射波資料。

該擋土牆表面相當平坦，無須再經任何拋光處理，訊號接收器偶合 狀況相當良好，試驗過程相當順利且快速。

圖 4-20 為第一處應力波資料回波資料。上方為波形歷時記錄，

下方為頻譜。波形歷時記錄與模型試驗資料相去甚遠，主要差別在 於本記錄反射波能量較小，尤其在直達波訊之後，反射波強度衰減 極為迅速。頻譜資料中大部分顯著振幅集中在低頻部分，表示淺層 反射訊號較少，亦無明顯表層鋼筋反射訊號。最大振幅出現在頻率 約 3.66KHz 左右，根距案例一擋土牆波速 3683m/sec 計算後，相 當於深度 48.3cm，應為擋土牆厚度。因最大反射能量來自該深度，

表示混凝土內部大致均勻，無明顯缺陷存在，故應力波能量可以近 似無阻礙地，進入至擋土牆背面再反射返回表面。圖 4-21 為第二 處應力波資料回波資料，波形大致上與第一處相當，惟在高頻部分 局部振幅較大，推估該現象可能為局部小蜂窩造成，但不嚴重。

圖 4-20 案例三敲擊回音法試驗資料（一）

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

TIME (μs)

INTENSITY (voltage)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

FREQUENCY (KHz) 0.2

0.4 0.6 0.8 1

NORMALIZED AMPLITUDE

A: peak at 3.66Hz

圖 4-21 案例三敲擊回音法試驗資料（二）

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

TIME (μs)

INTENSITY (voltage)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

FREQUENCY (KHz) 0.2

0.4 0.6 0.8 1

NORMALIZED AMPLITUDE

A: peak at 3.66Hz

第四節 現地試驗工作結論

綜合上述案例應用結果及檢討試驗過程中遭遇的問題，提出以 下幾點結論：

1. 雷達波為非接觸波，故不受擋土牆混凝土表面狀況的影響，即 使混凝土表面粗造或有裝飾材料，透地雷達方法依舊可進行現 地作業，檢測資料不受影響，故適用性極高。

2. 現地應用檢測資料顯示：透地雷達剖面中，表層鋼筋繞射波相 當明顯，相當容易進行鋼筋定位及保護層厚度的研判；第二層 鋼筋繞射波並不明顯，無法研判該位置及深度；雖局部擋土牆 底部含水造成明顯反射波，但大部分擋土牆底部反射波亦不明 顯，難以推估擋土牆厚度，此結果與先前之模型驗證結果一致。

3. 以敲擊回音法於現地試驗時，需將接收器僅貼於混凝土表面，

但易受擋土牆表面材料性質及粗糙度影響，無法適當地裝設接 收器，且入射波容易造成散射，嚴重影響接收資料品質，故應 用範圍較有限制。

4. 敲擊回音法現地應用檢測資料顯示：在平坦混凝土表面進行試 驗時，回波資料品質良好，擋土牆底部反射波極為明顯。另局 部資料出現內部微弱反射波，但強度不大，推估應為內部局部 蜂窩現象。

5. 透地雷達及敲擊回音法資料研判及解釋均需採用合適速度參 數，進行埋藏物或內部缺陷深度推估。此參數係以直接波速量 測方法獲得，或可以採用其他案例之合理參數。

第 五章 標準作業模式

本章參考國內外相關文獻及本研究過程所得經驗，提出透地雷 達及敲擊回音法標準作業模式，以供參考。

第一節 透地雷達應用於擋土牆探查

1.0 範圍

1.1 本作業模式係說明透地雷達應用於鋼筋混凝土擋土牆厚 度、內部瑕疵、鋼筋定位等試驗方法、步驟與儀器設備等。

1.2 本作業模式適用之擋土牆，包含邊坡或地下開挖所進行之 鋼筋混凝土擋土牆，設計形式包含重力式、L 型、倒 L 型 與懸臂式擋土牆等。

1.2 本作業模式適用之擋土牆，包含邊坡或地下開挖所進行之 鋼筋混凝土擋土牆，設計形式包含重力式、L 型、倒 L 型 與懸臂式擋土牆等。